はじめに
作業中にインターネットが使えなくて困ったことがあり
インフラ・ネットワークの基本を勉強中です。
間違い、補足が有りましたら、指摘していただけると幸いです。
IPアドレス(Internet Protocol address)
機器に割り振られるネットワーク上の住所のこと。
-
構成
サブネットマスクによって定義されている、
機器を表すホスト部(ホストアドレス)と
ネットワークを表すネットワーク部(ネットワークアドレス)がある。 -
サイズ
IPv4: 32ビット 4バイト
IPv6: 128ビット 16バイト -
グローバルIPアドレス
インターネット上で使用するIPアドレスのこと。
インターネット全体でユニークでなければならない。 -
プライベートIPアドレス
LANの中でのみ使用できるIPアドレスのこと。
LANの中でユニークでなければならない。
予約されているIPアドレスは以下の通り
10.0.0.0～10.255.255.255（最大約1677万台）
172.16.0.0～172.31.255.255（最大65535台）
192.168.0.0～192.168.255.255（最大255台×256ネットワーク）
MACアドレス(MAC Address)
ネットワークカードや無線LANチップなどの
ネットワーク接続装置ごとに割り当てられる固有の番号のこと。
データリンク層(Layer2)のプロトコルで使用されるアドレスで、
物理アドレス(physical address)とも呼ばれる。
ブロードキャストアドレス(broadcast address)
ネットワーク内のすべての機器にデータを一斉配信するためのアドレス。
ブロードキャストアドレスを指定してデータを送ると
ネットワーク内のすべての機器にデータが配信される。
サブネット(subnetwork)
分割したネットワークのこと。
ネットワークを分割することを
サブネット化/サブネッティング(subnetting)と呼ぶ。
サブネットマスク(subnet mask)
IPアドレスのホスト部とネットワーク部の長さの配分を定義する数値のこと。
IPアドレスとサブネットマスクを組み合わせることで
ネットワークの範囲(サブネット)を指定することができる。
サブネットマスク(2進数)の
- 1の部分がネットワークアドレス
- 0の部分がホストアドレス
ネットワークの範囲の
- 先頭のアドレスはネットワークアドレス
- 末尾のアドレスはブロードキャストアドレス
- 先頭と末尾を除いた残りのアドレスはホストアドレス
なので
接続可能な機器の台数は
[ネットワークの範囲 - 2] となる。
(例)
| 10進数 | 2進数 | |
|---|---|---|
| サブネットマスク | 255.255.255.0 | 11111111.11111111.11111111.00000000 |
| IPアドレス | 192.168.0.0 | 11000000.10101000.00000000.00000000 |
この例のネットワークの場合、
サブネットマスクの前半の3バイト255.255.255.に対応する
IPアドレス192.168.0.までがネットワークアドレス。
サブネットマスクの後半の1バイト0に対応する
IPアドレス0までがホストアドレス。
| IPアドレス | 割り当て |
|---|---|
| 192.168.1.0 | ネットワークアドレス |
| 192.168.1.255 | ブロードキャストアドレス |
| 192.168.1.1～254 | ホストアドレス |
先頭の192.168.1.0がネットワークアドレス、
末尾の192.168.1.255がブロードキャストアドレス、
残りの192.168.1.1～254がホストアドレスとなり、
最大254台の機器を接続できる。
ゲートウェイ
通信プロトコルが異なるネットワーク間の通信を中継する機器、ソフトウェアなどのこと。
LANとWANの境界に置かれることが多い。
家庭内LANではルーターが役割を果たすことが多い。
通信相手の経路がわからない場合はデフォルトゲートウェイと呼ばれる
上位のゲートウェイにデータを送信する。
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
新しくネットワークに接続した機器に
IPアドレスを自動で割り振るための通信規約。
DHCPの機能を提供するのはDHCPサーバーと呼ばれる。
IPアドレスを受け取る側がDHCPクライアントと呼ばれる。
DHCPサーバーがDHCPクライアントに通知する設定情報には
- DHCPクライアントに割り振られるIPアドレス
- 上記IPアドレスのサブネットマスク
- デフォルトゲートウェイのIPアドレス
などがある。
家庭では主に
ブロードバンドルーターやWi-FiルーターがDHCPサーバーの役割を果たす。
企業の接続機器が多いネットワークでは専用のDHCPサーバーがある場合もある。
| メリット | デメリット |
|---|---|
| 人が手動でIPアドレスを設定する手間が省ける | たまにIPアドレスが変わることがある |
| IPアドレスの重複を避ける事ができる |
通信疎通確認コマンド
Linuxの場合
$ ping <IPアドレス or URL>
Windowsの場合
C:¥> ping <IPアドレス or URL>
指定したIPアドレスもしくはURLの機器に対して通信の疎通確認を行う。
通信に成功した場合は通信にかかった速度などが表示される。
通信に失敗した場合はタイムアウトになる。
ネットワーク環境確認設定コマンド
Linuxの場合
$ ifconfig
Windowsの場合
C:¥> ipconfig
現在のネットワーク環境の確認・設定のためのコマンド。
オプション無しで
- IPアドレス
- サブネットマスク
- デフォルトゲートウェイ
などの確認ができる。
オプションをつけて
IPアドレスの再設定などもできる。